线阵CCD测量系统在数控车床中的应用

检测技术是现代制造业的主要技术之一,是保证产品质量的关键。在数控车床工艺系统中,采用CCD传感器的投影成像放大法检测工件直径,实时显示并反馈给数控系统,进行刀具的切削补偿,可提高工件的加工精度。本文提出了在数控车床中使用线阵CCD测量系统的方法,分析了数控车床线阵CCD测量系统的测量误差,提出减小数控车床线阵CCD测量系统测量误差的措施。     

提高滚轮法测量大直径精度的研究

滚轮法用于大型工件的直径测量时,由于滚轮和被测工件之间产生的滑失现象造成测量误差较大。在采用空气轴承,减小滚轮轴摩擦力,调整微调机构使滚轮轴与工件轴平行的正确方法之后,滑失现象减小,测量精度有所提高。同时还详细介绍了数据采集系统的硬件和软件。     

六光幕阵列光幕夹角参数对测量精度影响规律分析及仿真

为了确定六光幕阵列中的最佳光幕夹角参数以减小对测量精度的影响,研究了双"N"形六光幕阵列测量精度,建立了误差传播公式,仿真分析了光幕夹角参数对测量误差的影响规律.仿真结果表明:在一定的实弹试验仿真条件下,坐标测量误差dZY较小时,对应的最佳夹角参数范围为44.5°≥α≥45.5°,57°≥β≥60°;速度误差dV较小时对应的最佳夹角参数范围为36°≥α≥38°,54°≥β≥55°.     

基于CCD的大型台阶轴锻件同轴度测量

为解决大型锻件几何尺寸的在线测量这一难题,提出并开发了一种基于面阵CCD的测量系统。该系统可实现大型锻件多种几何参数的热态、远程、非接触测量。本文重点介绍台阶轴锻件同轴度的测量。测量的数学模型基于CCD成像原理建立。结果显示,用本文方法测量普通锻件(直径400～550mm)时最大误差为1.5mm;约为被测锻件最大直径的0.3%。与其他测量方法相比,系统具有非接触、操作简单、可靠性高等优点。可在锻件的加工中节省7%的原材料,提高后期加工效率,降低产品的运输成本。     

一种新的三维复杂曲面测量算法的

提出了一种全新的非接触式三维复杂曲面测量方法,利用片激光源产生的光切面在被测物表面形成一个封闭光带,并使光带同时成像在3个互成固定角度的CCD 摄像机中,经过CCD摄像机像面和光切平面之间的空间映射变换及图象处理后,可一次获得被测物的某一个截面的二维轮廓信息。随着测量系统 以固定的间距沿垂直于光切面的方向步进,最终以被测物表面的大量离散点数据非常近似地获得了整个被测物的三维曲面信息。     

基于可变向测头的未知自由曲面数字化测量

为了消除曲面倾斜对点激光测头测量精度的影响,针对连续的未知自由曲面,提出一种基于可变向测头的数字化测量方法.设计一种摆动机构安装点激光测头,使测头方向可以在一定范围内变动.在测量过程中,首先使测头竖直,对被测曲面进行等间距逐行扫描,并对扫描数据进行及时处理与曲线拟合,根据拟合曲线外法线与X轴正方向所成角度α值的大小,找出α∈[0°,60°)、α∈(120°,180°]的曲线段所在位置.一次扫描结束后,将测头向左倾斜,对α∈[0°,60°)的曲线段进行二次测量,将测头向右倾斜,对α∈[120°,180°)的曲线段进行二次测量.通过多次测量数据组合,获得被测曲面的整体形貌数据.实验结果表明,该方法能够有效实现α∈[0°,180°)的未知自由曲面的数字化测量,同时保证测量精度.     

视觉测量误差的研究与讨论

通过模拟实验研究发现,测量误差随着标定参照物与摄像机之间距离的增大,及标定参照物与被测量平面间距离的减小,呈现出先增加后减小的趋势,而在标定参照物靠近摄像机时的误差最小．研究还发现,在被测平面到摄像机的距离保持不变时,被测区域越大,测量误差越大．     

基于面阵CCD的双边跟随式带钢测宽仪设计

为解决现有带钢宽度实时检测技术检测精度不高的问题,设计一种基于面阵CCD(电荷耦合器件)的双边跟随式带钢测宽仪。采用面阵CCD相机采集带钢边缘图像,减小边缘成像误差;针对带钢高速运动过程中上下抖动较大的情况,采用双边跟随式的方法使相机跟随带钢边缘移动,减小面阵CCD相机视场角误差;采用大小双视场ROI(感兴趣区域)差分边缘检测算法检测带钢边缘,减小因铁屑掉落和带钢边缘突变产生的误差。现场检测结果表明:设计的带钢测宽仪可对边缘不平整、上下抖动较大的带钢进行有效检测,且能有效避免铁屑掉落和边缘突变带来的误差;双视场ROI差分边缘检测算法精度可达0.055 mm,算法帧率达46 F/s,宽度总体精度可控制在1 mm以内,测量帧率达20 F/s,满足高精度与实时性检测的要求。     

室内线阵CCD交汇测量系统研究

针对现有测试设备无法解决室内大靶面高精度立靶坐标的测试问题,提出了采用线阵CCD交汇测量与人工光源相结合的测量方法．分析了探测光幕的形成及CCD的灵敏度,提出以波长为680nm的高亮度LED作为发光器件,通过对KED阵列光能量分布的计算,设计了n形线光源的结构参数．实弹测试结果表明：设计的n形线光源满足线阵CCD交汇测量系统的背景照明要求,室内线阵CCD交汇测量系统能够可靠捕获弹丸,坐标测量误差小于10mm,扩展了线阵CCD交汇测量系统的应用范围．     

基于PIV的明渠紊流压强场测量技术研究

基于粒子图像测速（PIV）的压强场测量技术可实现流动内部瞬时压强的非接触式、高时空分辨率、全场测量。本文采用欧拉法根据时间解析的速度场重构压强梯度场,再采用虚拟边界全向积分法结合边界条件得到压强场,实现了基于PIV的明渠紊流压强场测量技术。为了使用基于PIV的压强场测量技术准确测量明渠紊流压强场,利用时间解析的明渠紊流直接数值模拟数据和PIV速度场对该测量技术的精度、误差来源及主要影响因素进行了分析。基于本文数据,发现该测量技术的测量结果几乎无平均偏差,但均方根误差相对较大约为25%;通过分析由速度场重构压强梯度场及由压强梯度场积分得到压强场两个阶段的测量误差表明,压强场测量误差主要发生在由速度场重构压强梯度场这一阶段,主要受流场测量参数和边界条件给定方法的影响。进一步分析了上述主要影响因素对压强测量误差的影响规律,发现压强场测量误差随流场采样间隔的增加而增大,随流场测点间距的增加先减小后增大;基于本文数据得到在内尺度无量纲测点间距约为7时误差最小,但该测点间距最优值的普适性尚待更多数据支撑;在矩形测量区域边界4个角点布置压强边界点时,压强场测量误差会显著降低。将该压强场测量技术初步应用于明渠均匀紊流,发现时均压强测量结果较为准确,压强紊动强度测量结果误差相对较大,但垂向分布趋势接近。研究结论为明渠紊流压强场的实验测量提供理论依据和实践参考。     

三维形状测量方法及发展趋势

随着科学技术和工业生产的迅猛发展,许多领域越来越多地提出了对三给工件尺寸和形状参数测量的要求。在广泛调研的基础上,系统地介绍了目前三维形状测量的主要测量方法,对每种方法在基本原理与主要优缺点及精度进行了分析,阐述了它们的发展现状及应用范围,并对需要干涉研究和发展的领域进行了探讨。     

论油料密度的在线测量

系统论述了现存动态测量密度计所存在的主要问题 :精度低、响应慢、试样大 .提出了一种新的密度测量方法 :相位差测量技术 ,克服了现存密度计存在的问题     

基于光电扫描的工作空间测量定位系统误差分析

为研究工作空间测量定位系统的误差传递特性,建立了单发射站方位角/俯仰角测量模型及双发射站单元坐标测量模型。提出了以扫描角测量误差为基础的精度评价方法,通过分析扫描角与方位角/俯仰角之间的测量误差传递关系优化了激光发射站的几何结构。推导了双发射站单元坐标测量误差传递函数,并通过对坐标测量误差空间分布规律的分析求出了双发射站单元的最佳测量位置。使用两台发射站测量了某大型夹具顶端平台的位移,并通过与激光跟踪仪进行数据对比验证了所得结构。实验结果表明,当扫描角测量误差控制在5″以内时,双发射站系统可在5m×5m×3m的空间内实现优于0.25mm的精度。     

利用光测胶片实现目标三维姿态测量的精度分析

靶场现有光测设备大多通过测量目标方位角、高低角参量,并将测量数据记录在胶片上,通过事后处理,得到目标的外弹道参数.而无法得到反映目标飞行状态的三维姿态参数.本文简要阐述利用光测胶片实现飞行目标三维姿态测量的几种方法,并对其可行性、测量精度进行简单分析.     

网络测量及其关键技术

网络测量对网络研究与发展十分重要。分析了网络的常用方法，论述了网络测量的体系结构和研究现状。同时还指出了端到端时延模型、“噪声”分组过滤、测试点最优选择、业务模型分析和时钟偏移影响的消除等网络测量的关键技术。最后说明网络测量在研究网络行为学、网络管理、网络安全和研究网络的新方法、新技术等方面的应用。     

X频段精密电介质测量系统

本文简要介绍在我们实验室建立的频率在8.2—12.4GHz的精密电介质测量系统,其中较详细论述了设计单模TE_(01n)螺旋腔的原理性问题及结构。该系统可用频率调谐法或长度调谐法来测量。按我们已发表的计算方法,对固体材料测量结果的部分数据和相应的理论误差分析数据,分别用图、表给出,从分析中得出一些对电介质测量有实用价值的结论。 此外,也给出了用频率调谐法测得的螺旋波导在某些典型频率下对TE_(01)模的衰减数据。     

金属精密零件的不接触测量

提出了一种对金属光洁精密零件的厚度和柱、球的直径进行不接触测量的方法。这是用一组固定的麦克尔逊干涉系统和另一组可在精密导轨上移动的麦克尔逊干涉系统组成,利用白光零级干涉条纹不接触定位进行测量。理论分析和实验结果均表明,这种方法可行并有高的测量精度。     

基于固体成像器件的一种激光实时尺寸检测技术

本文在基于PSD的三角法激光测距原理和CCD图像处理技术的基础上,提出了一种遥测宽方法。本文介绍了这种测宽的原理、组成结构、测量过程、性能及误差。     

智能微压膜盒特性自动测试系统的研制

本文简要说明测量膜盒特性的传统方法,阐述了我们研制的智能微压膜盒特性自动测试系统.分析讨论了智能膜盒特性自动测试系统的工作原理和主要性能参数.